package com.mj.Tree;


import java.util.Comparator;


/**
 * @Author: LDeng
 * @Date: 2021-02-26 9:06
 */
public class BinarySearchTree<E> extends BinaryTree<E> {

    private Comparator<E> comparator;


    public BinarySearchTree() {//提供空构造 ， 让使用者可以不传比较器而使用默认的比较器
        this(null);
    }

    public BinarySearchTree(Comparator<E> comparator) {
        this.comparator = comparator;
    }


    public void add(E element) {
        elementNotNullCheck(element);
        if (root == null) {//添加第一个节点
            root = createNode(element, null);
            size++;
            afterAdd(root);
            return;
        }
        //添加的不是第一个节点
        //找要插入元素的到父节点
        Node<E> parent = root;
        Node<E> node = root;
        int comp = 0;
        while (node != null) {
            comp = compare(element, node.element);
            parent = node;
            if (comp > 0) {//element>node.element 传进来的元素大于节点元素
                node = node.right;
            } else if (comp < 0) {//
                node = node.left;
            } else {//相等, 直接返回
                node.element = element;//使用传进来的元素覆盖原来的元素
                return;
            }
        }
        // 插入到父节点的左边还是右边
        Node<E> newNode = createNode(element, parent);
        if (comp > 0) {
            parent.right = newNode;
        } else {
            parent.left = newNode;
        }
        size++;
        afterAdd(newNode);
    }

    //添加新节点后的调整， 定义成protected 只给子类访问，交由子类实现
    protected void afterAdd(Node<E> node){}
    //删除节点后的调整--带replacement参数
    protected void afterRemove(Node<E> node,Node<E> replacement){}

    //删除节点后的调整--不带replacement参数
    protected void afterRemove(Node<E> node){}


    //对外提供删除元素的接口
    public void remove(E element) {
        Node<E> nodeByElement = getNodeByElement(element);
        remove(nodeByElement);
    }

    public void remove1(E element) {
        Node<E> nodeByElement = getNodeByElement(element);
        remove(nodeByElement);
    }

    //对内使用删除节点的接口
    private void remove(Node<E> node) { //后继节点覆盖被删除节点
        if (node == null) return;
        size--;
        if (node.hasTwoChildren()) {//度为2, 使用被删除节点的前驱或者后继节点取代被删除的节点
            //找到后继节点
            Node<E> s = successor(node);
            //用后继节点的值覆盖node节点的值
            node.element = s.element;
            //删除后继节点
            node = s;//将node指向s节点， 为了下面统一删除度为1 和 0 的节点， 这里只做一个指向
        }
        //删除node节点（能执行到这里， node的度必然是1或者0）
        Node<E> replacement = node.left != null ? node.left : node.right;
        if (replacement != null) {//node 度为1的节点
            //更改node的parent
            replacement.parent = node.parent;
            //更改parent的left,right
            if (node.parent == null) {//node 度为1，并且是根节点
                root = replacement;
            } else if (node == node.parent.left) {
                node.parent.left = replacement;
            } else {//node == node.parent.right
                node.parent.right = replacement;
            }
            //删除节点后的处理（恢复平衡）,
            //这里不需要担心node被销毁， 因为他自生还有指针指向parent
            afterRemove(node,replacement);

        } else if (node == root) {//node度为0=>叶子节点,并且只有一个根节点
            root = null;
            //删除节点后的处理（恢复平衡）
            afterRemove(node,null);

        } else {//node是叶子节点，但不是根节点
            if (node == node.parent.left) {//node在父节点的左边
                node.parent.left = null;
            } else {//node在父节点的右边
                node.parent.right = null;
            }
            //删除节点后的处理（恢复平衡）
            afterRemove(node,null);

        }
    }

    private void remove1(Node<E> node){//前驱节点覆盖被删除节点
        if(node==null) return;//元素对应的节点不存在
        size--;
        if(node.hasTwoChildren()){
            Node<E> pre = predecessor(node);
            node.element=pre.element;   //值覆盖
            node=pre; //将node节点指向后继节点，并删除后继节点
                     // 与下面删除度为0或者1的节点逻辑统一处理
        }
        //删除node节点（此时node节点必然是度为0 或者度为 1）
        Node<E> replacement=node.left!=null?node.left:node.right;
        if(replacement!=null){//node是度为1的节点
            if(node.parent==null){//node是根节点
                root=replacement;
                replacement.parent=null;
            }else{//不是根节点
                if(node==node.parent.left){
                    replacement.parent=node.parent;
                    node.parent.left=replacement;
                }else{
                    replacement.parent=node.parent;
                    node.parent.right=replacement;
                }
            }
            afterRemove(node,replacement);
        }else { //node是度为0的节点（叶子节点）, 用replacement是否为空来判断是不是叶子节点
           if(node.parent==null){//叶子节点是根节点
               root=null;
               afterRemove(node,null);
           }else{
               if(node==node.parent.left){
                   node.parent.left=null;
               }else{
                   node.parent.right=null;
               }
               afterRemove(node,null);
           }
        }
    }

    //通过元素查找节点的方法
    private Node<E> getNodeByElement(E element) {
        Node<E> node = root;
        while (node != null) {
            int compar = compare(element, node.element);
            if (compar == 0) return node;
            if (compar > 0) {
                node = node.right;
            } else {
                node = node.left;
            }
        }
        return null;
    }

    public boolean contains(E element) {

        return getNodeByElement(element)!=null;
    }

    // 返回值=0 e1,e2相等，
    // 返回值>0 e1>e2
    // 返回值<0 e1<e2
    private int compare(E e1, E e2) {//上面对泛型进行了约束， 传进来的对象必然是实现了Comparable接口的对象， 可比较
        if (comparator != null) {
            return comparator.compare(e1, e2);
        }
        return ((Comparable<E>) e1).compareTo(e2);
    }

    private void elementNotNullCheck(E element) {
        if (element == null) {
            throw new IllegalArgumentException("element must not be null");
        }
    }

}
